Фазовые нанонеоднородности в галлиевосиликогерманатных стеклах и их влияние на спектрально-люминесцентные свойства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.11, кандидат наук Игнатьева, Елена Сергеевна

• Игнатьева, Елена Сергеевна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Игнатьева, Елена Сергеевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. О перспективах использования прозрачных стеклокристаллических материалов в оптическом материаловедении

1.2. Спектрально-люминесцентные свойства стекол, активированных ¿/-элементами

1.3. О методах расчета спектральных характеристик ионов Зс/-элементов

1.4. Оптические спектры и координационные состояния №2+ в стеклах и кристаллах

1.5. Люминесцирующие прозрачные стеклокристаллические материалы, содержащие галлатную кристаллическую фазу

1.6. Соединения со структурой шпинели

1.7. Кристаллические и стеклокристаллические волокна

1.8. Люминофоры, излучающие в синей области спектра

1.9. Стеклообразование и кристаллизация в системах Ме20-0а20з-Х02 (Ме=1л, N3, К; Х= 81, вё)

1 ЛО.Выводы из обзора литературы

2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Выбор составов, варка стекол и приготовление образцов

2.2. Определение физико-химических свойств

2.2.1. Определение плотности

2.2.2. Определение показателя преломления

2.2.3. Определение двойного лучепреломления, бессвилъности и пузырности

2.2.4. Определение низкотемпературной вязкости

2.2.5. Определение температурного коэффициента

линейного расширения

2.3. Методы исследования кристаллизационного поведения стекол

2.3.1. Дифференциально-сканирующая калориметрия

2.3.2. Рентгенофазовый анализ

2.4. Определение температурно-временных условий сохранения прозрачности, исследуемых стекол

2.5. Методы изучения структуры стекол

2.5.1. Просвечивающая электронная микроскопия

2.5.2. Рассеяние нейтронов под малыми углами

2.5.3. Инфракрасная спектроскопия

2.5.4. Спектры поглощения

2.5.5. Спектры люминесценции

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Модифицирование химического состава СагОз-содержащих стекол с целью понижения температуры их варки

3.2. Кристаллизационное поведение малощелочных галлиевосиликогерманатных стекол

3.3. Влияние NiO на кристаллизацию и спектрально-люминесцентные свойства в ближней ИК-области

3.4. Результаты экспериментов по малоугловому рассеянию нейтронов

3.5. Спектроскопия и структура изученных стекол

3.6. Режимы варки и выработки малощелочных галлиевосиликогерманатных стекол в 300 мл Pt-тигле для получения заготовок оптического качества

3.7. Влияние NiO на спектрально-люминесцентные свойства малощелочных галлиевосиликогерманатных стекол в видимом диапазоне спектра

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фазовые нанонеоднородности в галлиевосиликогерманатных стеклах и их влияние на спектрально-люминесцентные свойства»

ВВЕДЕНИЕ

Стекла, легированные активными ионами, занимают особое место в ряду материалов, интерес к которым непрерывно возрастает с развитием оптической науки и оптического приборостроения. Создание активных сред на их основе представляется актуальным направлением в развитии оптического материаловедения. Во многом это связано с тем, что стекло превосходит другие материалы (полупроводниковых и диэлектрических кристаллов, органических соединений) по многим показателям, таким как однородность, экономичность, оптические потери, стабильность оптических и спектральных характеристик, механическая, термическая и химическая стойкость. Возможность изменения в значительных пределах важных для конструирования лазеров физико-химических, спектрально-люминесцентых и генерационных характеристик и выбора их оптимального сочетания обусловливает широкое применение стекол в лазерной технике и оптоэлектронике.

При разработке люминесцентных материалов, легированных оксидами переходных либо редкоземельных металлов в высокой концентрации, встаёт проблема снижения концентрационного самотушения люминесценции. Такое самотушение осуществляется в основном путем кросс-релаксации энергии возбуждения через один или два промежуточных уровня в паре Д-А из тождественных частиц и/или безызлучательного переноса возбуждений к наиболее потушенным центрам. При небольшой энергетической щели между метастабильным и ближайшим к нему нижележащим уровнями активатора квантовый выход люминесценции может существенно снижаться также из-за размена энергии возбуждения на колебания ближайшего окружения. В стеклах, где эффективность такого размена, кросс-релаксации и безызлучательного переноса возбуждений, как правило, выше, чем в кристаллах, люминесценция ионов как переходных металлов (в большей степени), так и редкоземельных (в меньшей степени) потушена, что препятствует их применению в качестве активных сред лазеров и усилителей.

Существует несколько подходов к повышению эффективности люминесценции стекловидных сред, активированных переходными или редкоземельными ионами:

1) формирование фазовых неоднородностей кристаллической природы в оксидных стеклах, совмещая в одном материале оптические свойства кристаллической фазы и преимущества стеклообразной матрицы;

2) формирование в стекле координационных структур с увеличенным расстоянием между активными ионами.

Первый подход важен уже потому, что огромное многообразие кристаллических фаз, в том числе метастабильных, трудно или невозможно получить в виде монокристалла, но можно выделить в стеклообразной матрице. При этом нано- или микроструктурированные стекла могут быть получены на начальных этапах фазового разделения.

Выделение в стеклообразной матрице металлических [1], полупроводниковых [2], сегнетоэлектрических [3-5] микро- и нанокристаллов с высокой оптической нелинейностью [6] позволяет инициировать новые оптические свойства. Одним из основных недостатков таких материалов является светорассеяние на межфазной границе, которое можно минимизировать за счет выделения наноразмерных кристаллов и/или уменьшения разности между показателями преломления стеклофазы и кристаллов. Изменяя их объёмную долю в стекле, размеры и структуру, удается управлять оптическими свойствами прозрачного стеклокристаллического материала (ПСКМ), что открывает новые возможности для конструирования лазерных и люминесцентных сред.

ПСКМ представляют значительный интерес для различных областей

оптоэлектроники и фотоники. Люминесценция ПСКМ на основе нанокристаллов

1Л0а508, Р~ или у-Са20з, допированных ионами №2+, неоднократно наблюдалась

в галлиевосиликатной системе с низким содержанием щелочей. Однако варка

5

высокосиликатных малощелочных стекол, содержащих до 20 мол.% Ga203, осуществляется при температурах выше 1580 °С в течение нескольких часов (не менее 2 ч), что делает нецелесообразным использование платиновой оснастки. Механизмы формирования нанонеоднородностей в этих стеклах, а также их влияние на оптические характеристики остаются малоизученными. Слишком высокие показатели преломления кристаллов LiGa5Os, ß- и y-Ga203 (~1,8-1,9) обусловливают необходимость повышения показателя преломления стеклообразной матрицы. Можно предположить, что снижение температуры варки стекла и увеличение показателя преломления стеклофазы в ПСКМ может быть достигнуто введением в состав стекла GeC>2, однако работы в данном направлении ранее не предпринимались.

Особый интерес представляют ПСКМ на основе кристаллов y-Ga203, которые характеризуются большой шириной запрещенной зоны (Eg ~ 4,9 эВ), способностью люминесцировать в видимой части спектра, а при легировании ионами переходных элементов - в ближней ИК-области. Это обусловливает возможность их применения как для детектирования и визуализации УФ-излучения (solar-blind детекторы), так и в качестве активной среды волоконных усилителей и перестраиваемых лазеров в ближней ИК-области.

Выявление корреляций «наноструктура/люминесцентные свойства», поиск новых составов с целью снижения температуры варки галлиевосиликатных стекол, получение этих стекол оптического качества при сохранении возможности варьировать управляемым образом их нанонеоднородную структуру представляется ключевой проблемой, решение которой открывает путь к практическому использованию этого нового класса ПСКМ.

Цели работы

1. Установление природы фазовых нанонеоднородностей в малощелочных галлиевосиликогерманатных стеклах, описание процесса их формирования и

влияния на спектрально-люминесцентные характеристики в видимом и ближнем ИК диапазонах спектра.

2. Разработка режима варки малощелочных галлиевосиликогерманатных стекол при температурах ниже 1500 °С с целью получения заготовок оптического качества, в том числе для вытяжки волокна.

Научная новизна

На основе данных, полученных методами рассеяния нейтронов под малыми углами, электронной микроскопии высокого разрешения, инфракрасной спектроскопии, описан процесс зарождения и развития нанонеоднородностей в малощелочных галлиевосиликогерманатных стеклах. Установлено, что исходные стекла содержат фазовые неоднородности ликвационной природы размером 8-10 нм, обогащенные оксидом галлия. Вторичное фазовое разделение при температурах примерно на 20 °С ниже Тг приводит к их распаду и образованию более тонкой нанонеоднородной структуры и последующему росту наночастиц при температурах выше ~Тё+30 °С по механизму оствальдовского созревания и формированию хорошо идентифицируемых нанокристаллов у-Оа2Оз. Показано, что ионы N1 усиливают склонность стекла к кристаллизации, практически не влияя при этом на объемную долю и размер наночастиц. Установлено преимущественное вхождение активатора в структуру нанокристаллов при всех исследованных концентрациях №0 (0,01-1 мол.%), что приводит к широкополосной люминесценции в ближней ИК-области. Установлены взаимосвязи между параметрами нанонеоднородной структуры и спектрально-люминесцентными свойствами стекол на различных стадиях их фазового разделения. В разработанном ПСКМ обнаружена люминесценция в синей области 450 нм) спектра, обусловленная собственными дефектами фазы у-Оа2Оз. Интенсивность этой люминесценции снижается с увеличением концентрации N10.

Практическая значимость

Разработан режим варки допированного 0,1 мол.% №0 стекла состава 7,5и20-2,5Ка20-200а2С)з-258Ю2-450е02 (мол.%) при температуре ниже 1500 °С в платиновых тиглях малого объема (менее 0,5 л) с использованием механического перемешивания и бурления расплава кислородом. Получены заготовки оптически однородного стекла, из которых в НЦВО РАН изготовлено наноструктурированное волокно, характеризующееся широкополосной люминесценцией в ближней ИК-области.

Разработан полифункциональный ПСКМ на основе стекол системы Ме20-0а20з-8Ю2-0е02 (Ме = 1л, №) с регулируемыми за счет изменения концентрации N10 спектрально-люминесцентными свойствами. Этот материал перспективен как в качестве рабочей среды оптического усилителя в ближней ИК-области, так и в целях визуализации и детектирования УФ излучения в солнечно-слепом спектральном диапазоне.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. О перспективах использования прозрачных стеклокристаллических материалов в оптическом материаловедении

В настоящее время для обозначения материала, получаемого путем направленной кристаллизации стекла, используют несколько терминов: ситалл, стеклокерамика и стеклокристаллический материал. Термин ситалл используют как синоним термина «стеклокерамика» для обозначения стеклокристаллических материалов материалов, полученных с помощью управляемой объемной кристаллизации (ситаллизации). При этом стеклокерамика - термин, чаще встречающийся в переводах англоязычной литературы (от glass-ceramics). Как правило, в ситаллах объемная доля кристаллической фазы велика - до 95%. В последнее время все чаще проявляется интерес к закристаллизованным стеклам (или как говорят в англоязычной литературе - нанозакристаллизованным стеклам), в которых доля кристаллической фазы незначительна (иногда всего несколько процентов) и сохраняется прозрачность. Именно такого рода материалам посвящена данная работа, и эти материалы мы будем называть прозрачными стеклокристаллическими материалами (ПСКМ). Кроме того, в литературе для обозначения описания нанонеоднородного строения стекол часто применяется термин «наноструктура» [7]. Необходимо подчеркнуть, что в настоящей работе обозначение «наноструктура», а также схожий термин «наноструктурированное стекло», будут применяться не к нанонеоднородностям флуктуационного типа, присущим всем стеклам, а к нанонеоднородностям, заметно различающимся по составу или структуре и возникающим на начальных стадиях ликвации или кристаллизации. В отличие от флуктуаций, такие неоднородности имеют границы раздела фаз.

Первые сообщения о ПСКМ с мелкозернистой структурой появились еще 1959 г. Позже Билл и Дук описали основные условия получения ПСКМ [8].

Согласно этим условиям для достижения низкого рассеяния необходимо выделение кристаллов, обладающих достаточно малыми размерами, которые не дают эффективного рассеяния даже в области видимого спектра, либо имеющих показатель преломления, сопоставимый (мало отличающийся от) с показателем преломления остаточной стеклофазы. Последнее возможно за счет использования стеклообразователей со сравнительно высокими значениями показателей преломления, таких как ТеОг и веОг, однако подбор соответствующих составов далеко не всегда возможен и весьма трудоемок. Размеры частиц в ПСКМ, как правило, не превышают 100-200 нм, в связи с чем совокупность подобных неоднородностей в литературе часто именуют наноструктурой, а процесс ее создания - наноструктурированием стекла.

В [9] более подробно рассмотрены условия прозрачности стеклокристаллических материалов. В случае выделения кристаллов достаточно малого размера существует два возможных вида рассеяния. В первом случае потери складываются из рассеяния на разных частицах, находящихся на достаточно большом расстоянии друг от друга, подчиняющиеся модели Релея-Ганса. В этом случае общее светоослабление, связанное с рассеянием, выражается формулой

ар ~^П4а3(пАп)2,

где N - концентрация частиц, V - объем частицы, а - радиус частицы, к=2ж/Х (А - длина волны), п - показатель преломления кристалла, Ап - разность показателей преломления кристалла и стекла. Для практических целей прозрачность по этому условию достигается при размере кристаллов < 30 нм и разнице показателей преломления стекла и кристалла Ап < 0,1.

Во втором случае рассеяние обусловленно рассеянием на кристаллах, находящихся на меньшем расстоянии друг от друга и для сохранения прозрачности расстояние между ними должно лежать в пределах гкр - 6гкр {гкр -

радиус кристалла). Хоппер дает формулу для светоослабления, связанного с рассеянием в этом случае, как

где в - средний размер кристалла (а+Ж/2), IV-расстояние между кристаллами. Прозрачность по этому условию сохраняется при размере кристаллов < 60 нм и разнице показателей преломления стекла и кристалла Ап вполоть до 0,3.

Для выделения таких небольших кристаллов, условия зародышеобразования должны быть близки к оптимальным. На рис. 1 показана классическая схема термообработки стекла для получения стеклокристаллического материала в соответствии с зависимостью скорости образования центров кристаллизации и линейной скорости роста кристаллов от температуры по Тамману. Оптимальная температура зародышеобразования (Тчцк) лежит ниже температуры оптимальной скорости роста кристаллов (Тдск)-Оба значения ограничены вязкостью и отсутствием термодинамических движущих сил при низких температурах или вблизи температуры плавления. В большинстве случаев оптимальная температура зародышеобразования намного ниже, чем температура оптимальной скорости роста кристаллов. Значение температуры оптимального зародышеобразования обычно превышает температуру стеклования (ТЁ) на 50-100 °С. Скорость роста кристалла должна быть низкой, чтобы минимизировать размер выделившихся кристаллов.

Рис. 1. Схема типичного режима термообработки стекла для получения стеклокристаллического материала.

лек

Время

В обзорной статье [9] описаны применения ПСКМ, в том числе для оптических приложений. В частности, сообщается о люминесцирующем допированном ионами переходных металлов ПСКМ на основе фазы со структурой шпинели.

На сегодняшний день большое количество работ посвящено разработке функциональных стеклокристаллических материалов. В связи с этим выделение в стеклообразной матрице кристаллов позволяет инициировать новые оптические свойства при сохранении возможности получать изделия практически любой формы, в том числе волокна [10], и размера. Легирование подобных материалов ионами редкоземельных элементов и переходных металлов позволяет создавать на их основе полифункциональные материалы с потенциальной возможностью использования их в различных областях фотоники. Как и стекла, ПСКМ характеризуются изотропностью свойств и однородностью концентрации активатора по всему объему и сочетают в себе преимущества кристаллических и стеклообразных материалов. Так в стеклах, легированных ионами переходных металлов, люминесценция, наблюдаемая в кристаллах, значительно слабее (если вообще наблюдается) из-за сильной безызлучательной релаксации. Обеспечив преимущественное вхождение ионов переходного металла в состав кристаллической компоненты, симметрия которой обеспечит необходимые спектральные свойства данного иона, можно инициировать и/или улучшить люминесцентные свойства этих ионов.

1.2. Спектрально-люминесцентные свойства стекол, активированных

¿/-элементами

Спектрально-люминесцентные характеристики стекол, содержащих активатор, определяются как строением электронной оболочки активатора, в которой происходят оптические переходы, так и химическими и структурными особенностями окружения активатора в стеклах различных составов, т.е. в конечном счете составом стекла.

Изучение спектроскопических свойств для стекол при изменении их состава, дает возможность выявить закономерности их изменения и способствует решению двух проблем:

1) на основании данных об изменении спектрально-люминесцентных и кинетических характеристики активатора изучить структурные перестройки, происходящие в стеклах при изменении их состава;

2) выбор составов стекол по результатам спектроскопических исследований, которые служат основой для дальнейшей разработки промышленных стекол.

Спектрально-люминесцентные характеристики стекол, активированных ¿/-элементами, определяются как строением электронной оболочки активатора, в которой происходят оптические переходы, так и химическими и структурными особенностями окружения активатора в стеклах различных составов.

Обычной конфигурацией ионов 3¿/-элементов является ЗсГ, особенность такого строения заключается в отсутствии экранирующих орбиталей. Поэтому электроны Зй ионов чувствительны к внешнему воздействию. Что приводит к сильному изменению спектров 3с1 ионов при введении в различные матрицы, связанному с изменением симметрии окружения и природы лигандов. В этом их отличие от 4/ионов, в которых внешнее воздействие ослаблено экранирующими 5б2, 5р6 орбиталями. В результате чего спектры 4/ ионов практически не меняются при введении в различные матрицы.

Спектроскопические особенности активированных ионами ¿/-элементов стекол в основном сводятся к следующему:

а) большая спектральная ширина полос поглощения и люминесценции;

б) изменение спектроскопических свойств активатора при изменении химического состава стекла даже в пределах одного типа стеклообразной основы;

в) заметная чувствительность спектроскопических свойств активатора к изменению структуры стекла;

г) люминесценция в значительной степени потушена из-за высокой вероятности безызлучательных переходов;

д) возможность направленной кристаллизацией зафиксировать различные структурные образования, получаемые при одном и том же химическом составе стекла (до - нет люминесценции, после - есть).

Структурные перестройки в стеклах, содержащих люминесцирующие добавки, могут оказывать различное влияние на спектрально-люминесцентные характеристики последних. Так, вследствие изменения состава стекла могут происходить:

а) изменение спектроскопических параметров или кинетики люминесценции активатора (величин коэффициентов поглощения в максимумах спектральных полос, штарковских расщеплений полос, квантового выхода и длительности люминесценции и т.п.);

б) изменения характера поглощения или люминесценции активной добавки из-за перемены валентности активного иона или его координационного состояния.

Ионы переходных элементов широко используются в качестве активаторов кристаллических лазерных материалов. Важную альтернативу кристаллам как матрицам для легирования ионами ¿/-элементов представляют собой стекла, преимуществами которых являются относительно низкая стоимость синтеза, возможность получать изделия практически любой формы (в том числе в виде волокна) и размера, возможность изменения свойств путем варьирования состава в гораздо более широком диапазоне концентраций, зачастую недоступном для кристаллического состояния. Однако в стеклах, из-за высокой вероятности безызлучательных переходов, люминесценция ионов переходных элементов в значительной степени потушена. Предлагаемый подход к решению этой проблемы заключается в формировании фазовых

неоднородностей кристаллической природы в аморфных средах, в частности, в оксидных стеклах, совмещая активные свойства кристаллической фазы и преимущества стеклообразной матрицы в одном материале. Такие нано- или микроструктурированные стекла могут быть получены на начальных этапах фазового разделения [11-23]. В результате подобных структурных преобразований в полученном материале возможно инициировать нелинейно-оптические свойства, например, квадратичную оптическую нелинейность, а также улучшить спектрально-люминесцентные свойства за счет вхождения красящей примеси в структуру кристаллической фазы. Выявление взаимосвязей между структурой и свойствами подобных неоднородностей позволяет управлять оптическими свойствами материала, что позволит разработать и создать новые лазерные и люминесцентные среды.

1.3. О методах расчета спектральных характеристик ионов 5</-элементов

Ионы-активаторы при введении в матрицу испытывают воздействие кристаллического поля, которое приводит к расщеплению их энергетических уровней. Для расчета спектральных характеристик 3(1-ионов используют теорию кристаллического поля (ТКП). В основе ТКП лежит следующее положение: в результате электростатического взаимодействия между центральным ионом и лигандом (ион или диполь) существует координационный комплекс, в котором центральный ион рассматривается с учетом его электронной структуры, а лиганд — как точечный источник электростатического поля [24].

Под термином «лиганд» следует понимать любой ион, находящийся в непосредственной близости к иону металла и связанный с ним. Термин «координационное число» указывает число ближайших соседей, связанных с ионом металла, а выражение «валентность» показывает формальный положительный заряд на ионе металла.

Используя ТКП можно предсказать количество d-d переходов и их относительные энергии. Симметрия координационного комплекса определяет число возбужденных состояний, а, следовательно, и число электронных переходов, отвечающих рассматриваемой электронной конфигурации d". Описание комплекса основывается на квантово-механических законах.

Если свободный атом описывается гамильтонианом Н0, то в присутствии лигандов, создающих электрическое поле, гамильтониан атома запишется как

H = H0 + V,

где V - потенциал, который рассматривается как возмущение оператора Н0. Симметрия оператора Н будет определяться группой симметрии возмущения V. Возмущение V описывается следующим выражением:

V=Vee+VKp+VS0, (1)

где Уее - кулоновское взаимодействие, VKp. - электростатическое взаимодействие с кристаллическим полем лигандов, Vso - спин-орбитальное взаимодействие. Для расчета энергий уровней необходимо найти расщепление, вызываемое возмущением (1). При этом выделяют три случая:

1) Слабое кристаллическое поле: V^^so^Vkp.;

2) Среднее кристаллическое поле: Vee»VKp.»VS0;

3) Сильное кристаллическое поле: VKp.»Vee»VS0.

Первый случай характерен для 4f- и ^элементов, а для id-элементов -второй и третий, что определяет последовательность учета взаимодействий при расчете энергетических уровней. Энергию кристаллического поля выражают через параметр расщепления Dq (10Dq).

Более наглядное представление о взаимодействии ¿/-электронов с

матрицей и друг с другом дают диаграммы Оргела, а так же получившее

наибольшее распространение диаграммы Танабе-Сугано. Диаграммы Танабе-

16

Сугано представлены в виде зависимости Е/В от Dq/B. Использование этих диаграмм позволяет определить Dq и В, а также соотнести теоретические рассчитанные и экспериментальные значения энергий переходов активатора. Таким образом, ТКП позволяет предсказать или интерпритировать оптические спектры поглощения, в частности, определить координационное число активных ионов, предсказать значения энергий переходов активатора.

1.4. Оптические спектры и координационные состояния Ni2+ в стеклах и

кристаллах

Никель - один из наиболее изученных ионов переходных металлов, в то же время имеет наиболее сложные для интерпретации оптические спектры. Конфигурация внешних электронных оболочек атома 3s23p63d84s2', степени окисления 2+, редко 1+, 3+ и 4+ [25]. Для Ni2+ (3d8) известны все координационные числа от 2 до 7. Наиболее часто в кристаллах встречается тетраэдрическое и октаэдрическое окружение ионов Ni2+. Так тетраэдрическая координация наблюдается в кристаллах ZnO, ZnS, CdS [26], (З-АЬОз и NiCr204

[27], октаэдрическая координация характерна для MgO, MF2, ZnF2 [26], LiGa508

[28]. Кроме того в KNiP04 и Ni(denMe)Cl2 встречается пятикоординорованный ион Ni2+ в виде квадратной пирамиды и треугольной бипирамиды соответственно [27].

По величине коэффициента удельного поглощения никель занимает второе место после кобальта [28] и относится, таким образом, к числу сильно красящих активаторов стекла. Долгое время считалось, что в стеклах одновременно существует тетраэдрическая и октаэдрическая координация [2931], а так же предполагалось наличие промежуточной координации. Равновесие между ними зависит от состава основы стекла. Так, увеличение содержания калия в силикатном стекле, равно как и переход к более тяжелым щелочным окислам (ЯЬгО, CS2O) в силикатных и боратных стеклах способствует стабилизации никеля в тетраэдрическом окружении [29, 32-33]. Позднее авторами [27] с помощью методов изучения ближнего порядка (Extended Х-гау

17

Absorption Fine Structure, сокращенно EXAFS и X-ray Absorption Near Edge Structure, XANES), с возможностью раздельно исследовать окружение атомов разного сорта, было показано, что в силикатных стеклах никель находится в четырех- и пятикоординированном состоянии, а октаэдрическая координация отсутствует вовсе. Ввиду сложности метода других подобных исследований проведено не было, однако, учитывая, что это прямой метод определения координационного окружения, в большинстве работ посвященных легированным Ni2+ ПСКМ делают вывод о пятикоординированном Ni2+ в стекле со ссылкой на [27].

В таблице 1 приведены основные полосы поглощения иона Ni в четырех-, пяти- и шестикоординированном окружении, а на рис. 2 приведена диаграмма Танабэ-Сугано для октаэдрически координированного иона Ni , которая позволяет рассчитывать положение полос поглощения и люминесценции данного иона.

Таблица 1

Основные полосы поглощения №2+ в различном координационном состоянии

Координационное число Ni Кристаллическое соединение Полоса поглощения, нм Переход Ссылка

4 NiCr204, J3-Al203:Ni2+ 2000 -1180 -645 jTICF)-+jT2(íF) 3T,(3F)-^3Tj(sP)

5 (тригональная бипирамида) Ni(denMe)Cl2 complex 2000 1000 -530 -455 *E'(F)-+'E"(F) 3e'(F)-*3A¡",3A2"; A2'(F) 3E'(F)->3E"(P) 3E'(F)3-*A2'(P) [27]

LiGa508:Ni -1020 -770 -630 -450 -370 3 342^Тг A2—> E (слабый) 3A2—*Ti(3F) A2—* Т2(слабый) A2—*T¡fP) [28]

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Игнатьева, Елена Сергеевна, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Stepanov A.L. Nonlinear optical properties of implanted metal nanoperticles in various transparent matriexes: A rewiev // Reviews on Advanced Materials Science. 2011. V. 27. P. 115-14.

2. Masai H., Takahashi Y., Fujiwara T. Glass-Ceramics Containing Nano-Crystallites of Oxide Semiconductor// Ceramic Materials. 2010. P. 29-48.

3. Borrelli N.F., Herczog A., Maurer R.D. Electro-optic effect of microcrystals in a glass matrix // Applied Physics Letters 1965. V. 7. N. 5. P. 117-118.

4. Borelli N.F. Electro-optic effect in transparent niobate glass-ceramic systems // Journal of Applied Physics.1967. V. 38. N. 11. P. 4243-4247.

5. Layton M.M., Herczog A. Nucleation and crystallization of NaNb03 from glasses in the Na20-Nb205-Si02 system // Journal of the American Ceramic Society. 1967. V. 50. N. 7. P. 369-375.

6. Kim H.G., Komatsu Т., Sato R., Matusita K. Incorporation of LiNb03 crystals into tellurite glasses // Journal of Materials Science. 1996. V. 31. P. 2159-2164.

7. Малиновский В.К., Суровцев Н.В. Неоднородность в нанометровом масштабе как универсальное свойство стекол // Физика и химия стекла. 2000. Т.26.№3. С. 315-321.

8. Beall G.H., Duke D.A. Transparent Glass-Ceramics //Journal of Materials Science. 1969. V. 4. P. 340-352.

9. Beall G.H. and Pinckney L.R. Nanophase Glass-Ceramics // Journal of the American Ceramic Society. 1999. V. 82. 1. P. 5-16.

10. Samson B. N., Pinckney L.R., Wang J., Beall G.H., and Borrelli N.F. Nickel-doped nanocrystalline glass-ceramic fiber // Optics letters. 2002. V. 27. N. 15. P. 1309-1311.

11. Kiiko V.S., Makurin Yu.N., Safronov A.A., Enyashin A.N., Ivanovskii A.L. Luminescence of a transparent alumina ceramic doped with chromium and titanium// Refractories and Industrial Ceramics. 2003. V. 44. N. 2. P. 94-98

12. Ma H., Liu P., Deng D., Xu S. Spectroscopy and crystal-field analysis of Cr4+-doped transparent silicate glass-ceramics // Journal of Non-Crystalline Solids. 2011. V. 357. P. 2294-2297.

13. Chen L., Yu C., He D., Hu L., Chen W. Formation of Co -doped nanocrystals in La203-Mg0-Al203-Si02 glass-ceramics // Journal of Non-Crystalline Solids. 201 l.V. 357. P. 2286-2289.

14. Subbotin K.A., Smirnov V.A., Zharikov E.V., Iskhakova L.D., Senin V.G., Voronov V.V., Shcherbakov I.A. Nano-glass-ceramics containing chromium-doped LiGaSi04 crystalline phases // Optical Materials. 2010. V. 32. P. 896-902.

15. Lipinska-Kalita K.E., Krol D.M., Hemley R.J., Kalita P.E., Gobin C.L., Ohki Y. Temperature effects on luminescence properties of Cr ions in alkali gallium silicate nanostructured media // Journal of applied physics. 2005. V. 98. 054302.

16. Deng D., Ma H., Xu S„ Wang Q., Huang L„ Zhao S., Wang H., Li C. Broadband infrared luminescence of Ni2+-doped silicate glass-ceramics containing lithium aluminate spinel nanocrystals // Journal of Non-Crystalline Solids. 2011. V. 357. P. 1426-1429.

17. Teng Y., Sharafudeen K., Zhou S.a, Qiu J. Glass-ceramics for photonic devices // Journal of the Ceramic Society of Japan. 2012. V. 120. P. 458-466.

18. Xu S., Deng D., Bao R., Ju H., Zhao S., Wang H., Wang B. Ni2+-doped new silicate glass-ceramics for superbroadband optical amplification // Journal of the Optical Society of America B. V. 25. N. 9. P. 1548-1552.

19. Suzuki T., Murugan G.S., Ohishi Y. Optical properties of transparent Li20-Ga203-Si02 glass-ceramics embedding Ni-doped nanocrystals // Applied physics letters. 2005. V. 86. 131903 (3pp).

20. B. Wu, S. Zhou, J. Ren, D. Chen, X. Jiang, C. Zhu, J. Qiu Broadband infrared luminescence from transparent glass-ceramics containing Ni2+-doped /?-Ga203 nanocrystals // Applied Physics B. 2007. V. 87. P. 697-699.

21. Suzuki Т., Arai Y., Ohishi Y. Quantum efficiencies of near-infrared emission from Ni2+-doped glass-ceramics // Journal of Luminescence. 2008. V. 128. P. 603-609.

22. Pickney L.R., Samson B.N., Beall G.H., Wang J., Borrelli N.F. Transparent gallate spinel glass-ceramics // Ceramic nanomaterials and nanotechnology: proceedings of the Nanostructured Materials and Nanotechnology Symposium held at the 104th Annual Meeting of The American Ceramic Society, April 28-May 1,2003, in St. Louis, Missouri.

__л I

23. Feng G., Zhou S., Bao J., Wang X., Xu S., Qiu J. Transparent Ni -doped lithium aluminosilicate glass-ceramics with broadband infrared luminescence // Journal of Alloys and Compounds. 2008. V. 457. P. 506-509.

24. Берсуркер И.Б. Электронное строение и свойства координационных соединений. Введение в теорию. Изд. 2-е, пер. и доп. Л.: «Химия». 1976. 352 с.

25. Химическая энциклопедия: Т. 3. Глав, редактор Кнунянц И.Л. М.: Большая Российская энциклопедия. 1992. 639 с.

26. Свиридов Д.Т., Свиридова Р.К., Смирнов Ю.Ф. Оптические спектры ионов переходных металлов в кристаллах. М.: «Наука». 1976. 266 с.

27. Galoisy L., Calas G. Structural environment of nickel in silicate glass/melt systems: Part 1. Spectroscopic determination of coordination states // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1993. V. 57. P. 3613-3626.

28. Donegan J.F. et al. The optical spectroscopy of LiGa508: Ni2+ // Journal of Luminescence. 1986. V. 35. P. 57-63.

29. Варгин B.B., Производство цветного стекла, Гизлегпром, М.-Л., 1940. 284 с.

30. Вейнберг Т.Н. Строение вещества и спектроскопия, стр. 84, Изд. АН СССР, М. 1960.

31. Bamford C.R. The application of the ligand field theory to coloured glasses // Physics and Chemistry of Glasses. 1962. V. 3. P. 189-202.

32. Варгин В.В., Т.И. Вейнберг, Стеклообразное состояние, т. 3, стр. 372, Изд. АН СССР, М.-Л., 1960.

33. Berkes J.S., White W.B. The Optical Spectrum of Nickel in Alkali Tetraborate Glasses // Physics and Chemistry of Glasses. 1966. V. 7. P. 191-199.

34. Takenobu Suzuki, Yusuke Arai, Yasutake Ohishi Floating zone growth of Ni-doped MgGa204 single crystal for near-infrared tunable laser // PROCEEDINGS OF SPIE V. 7056. Photonic Fiber and Crystal Devices: Advances in Materials and Innovations in Device Applications II, 12-14 August 2008 San Diego, California, USA. Edited by Shizhuo Yin, Ruyan Guo.

35. A.G. Avanesov, V.G. Dvornikova, V.V. Zhorin, Yu.A. Kuznetsov, T.G. Kuznetsova, V.F. Pisarenko Spectroscopy of forsterite single crystals doped with ions of nickel and vanadium // Journal of Applied Spectroscopy. 1993. V. 59. Issue 1-2. P. 582-584.

36. Digonnet M.J.F., Rare-earth-doped fiber lasers and amplifiers. First Edition. New York, Marcel Dekker Inc. 1993. 942 p.

37. Курков A.C., Дианов E.M. Непрерывные волоконные лазеры средней мощности // Квантовая электроника. 2004. Т. 34. №10. С. 881-900.

38. Desurvire Е., Optical communications in 2025 // Proc. 31st ECOC, Glasgow, Scotland. 2005. paper No 2.1.3.

39. Fujimoto Y. and Nakatsuka M. Infrared luminescence from bismuth-doped silica glass // Japanese Journal of Applied Physics. 2001. V. 40. P. 279-281.

40. Fujimoto Y. and Nakatsuka M. Optical amplification in bismuth-doped silica glass. // Applied Physics Letters. 2003. V. 82. P. 3325.

41. Dianov E.M. Bi-doped optical fibers: a new active medium for NIR lasers and amplifiers // Proc. of SPIE. 2008. V. 6890. paper 6890H.

42. Suzuki Т., Horibuchi K., Ohishi Y. Structural and optical properties of ZnO-Al203-Si02 system glass-ceramics containing Ni2+-doped nanocrystals // Journal of Non-Crystalline Solids. 2005. V. 351. P. 2304-2309.

43. Zhou Sh., Hao J., and Qiu J. Ultra-Broadband Near-infrared luminescence of Ni2+:Zn0-Al203-Si02 nanocomposite glasses prepared by sol-gel method // Journal of the American Ceramic Society. 2011. V. 94. P. 2902-2905.

44. Zhang K., Zhou Sh., Zhuang Y., Yang R., and Qiu J. Bandwidth broadening of near-infrared emission through nanocrystallization in Bi/Ni co-doped glass // Optics Express. 2012. V. 20. P. 8675-8680.

45. Wu B., Zhou Sh., Qiu J., Peng M., Yang L., Jiang X., Zhu C. Transparent Ni2+-doped Mg0-Al203-Si02 glass-ceramics with broadband infrared luminescence // Chinese Physics Letters. 2006. V. 23. N. 10. P. 2778-2781.

46. Zhou S., Jiang N., Dong H., Zeng H., Hao J., Qiu J. Size-induced crystal field parameter change and tunable infrared luminescence in Ni2+-doped high-gallium nanocrystals embedded glass ceramics // Nanotechnology. 2008. V. 19.015702.

47. Zhang R., Lin H., Chen D., Yu Y., Wang Y. Integrated broadband near-infrared luminescence in transparent glass ceramics containing y-Ga203:Ni2+ and P-

nanocrystals // Journal of Alloys and Compounds. 2013. V. 552. P. 398-404.

48. Suzuki T., Arai Y., Ohishi Y. Crystallization processes of Li20-Ga203-Si02-Ni0 system glasses //Journal of Non-Crystalline Solids. 2007. V. 353. P. 36-43.

49. Wu B., Ruan J., Ren J., Chen D., Zhu C., Zhou Sh. and Qiu J. Enhanced broadband near-infrared luminescence in transparent silicate glass ceramics containing Yb3+ ions and Ni2+-doped LiGa5Og nanocrystals // Applied physics letters. 2008. V. 92. 041110.

50. Gao G., Reibstein S., Spiecker E., Pengc M. and Wondraczek L. Broadband NIR photoluminescence from Ni2+-doped nanocrystalline Ba-Al titanate glass ceramics // Journal of Materials Chemistry. 2012. V. 22. P. 2582-2588.

51. Zhuang Y., Guan M., Xie J., Teng Y., Zhou J., Zhou Sh., Ruan J. and Qiu J. Superbroadband near-infrared emission from Cr-Ni co-doped transparent

forsterite glass ceramics // Journal of Physics D: Applied Physics. 2010. V. 43. 095401 (5pp).

52. Zhou Sh., Feng G., Wu B., Jiang N., Xu S., Qiu J. Intense Infrared luminescence in transparent glass-ceramics containing /?-Ga2C>3:Ni nanocrystals // Journal of Physical Chemistry C. 2007. V. 111. P. 7335-7338.

53. Zhou Sh, Dong H., Feng G., Wu B., Zeng H. and Qiu J. Broadband optical

^ I

amplification in silicate glass-ceramic containing /?-Ga203:Ni nanocrystals // Optics Express. 2007. V. 15. P. 5477-5481.

54. B. Wu, J. Qiu, M. Peng, J. Ren, X. Jiang, C. Zhu. Transparent Ni2+-doped ZnO-Al203-S102 system glass-ceramics with broadband infrared luminescence // Materials Research Bulletin. 2007. V. 42. P. 762-768.

55. B. Wua, Nan Jiang, S. Zhou, D. Chen, C. Zhu, J. Qiu. Transparent Ni -doped silicate glass ceramics for broadband near-infrared emission // Optical Materials. 2008. V. 30. P. 1900-1904.

56. N.V. Kuleshov, V.G. Shcherbitsky, V.P. Mikhailov, S. KuEck, J. Koetke, K. Petermann, G. Huber. Spectroscopy and excited-state absorption of Ni2+-doped MgAl204 // Journal of Luminescence. 1997. V. 71. P. 265-268.

57. Zhou S., Feng G., Wu B., Jiang N., Xu S., Qiu J. Intense Infrared luminescence in transparent glass-ceramics containing /?-Ga203:Ni2+ nanocrystals // Journal of Physical Chemistry C. 2007. V. 111. P. 7335-7338.

58. Zhou Sh, Dong H., Feng G., Wu B., Zeng H. and Qiu J. Broadband optical amplification in silicate glass-ceramic containing /?-Ga203:Ni2+ nanocrystals // Optics Express. 2007. V. 15. P. 5477-5481.

59. Wu B., Zhou S., Ren J., Qiao Y., Chen D., Zhu C., Qiu J. Enhanced luminescence from transparent Ni2+-doped Mg0-Al203-Si02 glass ceramics by Ga203 addition // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2008. V. 69. P. 891-894.

60. Moncorge R., Thery J. and Vivien D. Enhancement of fluorescence from octahedrally coordinated Ni2+ in LaMgAlnOi9 materials by Al3+/Ga3+ ion substitution // Journal of Luminescence. 1989. V. 43. P. 167-172.

61. T. Suzuki, Murugan G.S., Ohishi Y. Spectroscopic properties of a novel near-infrared tunable laser material Ni: MgGa204 // Journal of Luminescence. 2005. V. 113. P. 265-270.

62. Wang Т., Farvid Sh.S., Abulikemu M., and Radovanovic P.V. Size-tunable phosphorescence in colloidal metastable y-Ga203 nanocrystals // Journal of the American Ceramic Society. 2010. V. 132. P. 9250-9252.

63. Голубков В. В., Дымшиц О. С., Жилин А. А. Влияние добавок окиси никеля на процессы фазового распада в литиевоалюмосиликатных стеклах, содержащих двуокись титана // Физика и химия стекла. 1984. Т. 10. С. 155-162.

64. Golubkov V.V., Dymshits O.S., Zhilin А.А., Chuvaeva T.I., Shashkin A.V. Влияние добавок оксида никеля на процессы фазового разделения и кристаллизации стекол системы Mg0-Al203-Si02-Ti02 // Физика и химия стекла. 2004. Т. 30. № 4. С. 404-419.

65. Golubkov V.V., Chuvaeva T.I., Dymshits O.S., Shashkin A.V., Zhilin A.A., Byun W.-B., Lee K.-H. The influence of NiO on phase separation and crystallization of glasses of the Mg0-Al203-Si02-Ti02 system // Journal of Non-Crystalline Solids. 2004, V. 345-346. P. 187-191.

66. Голубков B.B., Дымшиц O.C., Жилин A.A., Чуваева Т.И., Шашкин А.В. О фазовом разделении и кристаллизации стекол системы Mg0-Al203-Si02-Ti02 // Физика и химия стекла. 2003. Т. 29. № 3. С. 359-377.

67. Pohl К. Hydrothermale Bildung von y-Ga203 // Naturwissenschaften. 1968. V. 55. P. 82.

68. Резницкий Л.А. Калориметрия твердого тела (структурные, магнитные, электронные превращения). М.: МГУ, 1981. 184 с.

69. Shannon R.D. Revised Effective Ionic Radii and Systematic Studies of Interatomie Distances // Acta Crystallographica Section A. 1976. A32. P. 751-767.

70. Ц. Фукуда, П. Рудольф, С. Выращивание кристалловолокон из расплава. Уда. Пер. с англ. под ред. Б.В. Шульгина. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2009. 368 с.

71. Дианов Е.М., Плотниченко В.Г. Инфракрасные волоконные световоды. М.: «Знание». 1991. 64 с.

72. Девятых Э.В., Дадоных В.Ф. Люминесцентные лампы. Люминофоры и люминофорные покрытия // Саранск: Изд-во Мордов. ун-та. 2007. 344с.

73. Phosphor handbook 2nd ed / Ed. W.M. Yen, S. Shionoya, H. Yamamoto,

B. Raton, Boston, London etc: CRC Press, 2006.

74. Zhang S., Hou Y., Fujii H., Onishi Т., Kokubu M., Obata M., Tanno H., Kono T. and Uchiike H. Effect of Nonstoichiometry on the Deterioration of Eu2+-Doped Hexagonal Aluminate Phosphor for Plasma Display Applications // Japanese Journal of Applied Physics. 2003. V. 42. P. 477-480.

75. Сакка С. Стеклообразование, структура и свойства нетрадиционных стекол, содержащих оксид галлия // Физика и химия стекла. 1998. Т. 24. № 3.

C. 373-389.

76. Дуброво С.К., Лилеев И.С. Стеклообразные галлосиликаты и их свойства // Журнал прикладной химии. 1960. Т. XXXIII. Вып. 7. С. 1471-1476.

77. Hanada Т., Goto S., Ota R., Soga N. Some Physical Properties and State Analysis of Glasses in the System of Na20-Ga203-Si02 // Nippon kagaku kaishi. 1981. No. 10. P. 1577-1582.

78. Beall G.H., Pinckney L.R., Samson B.N. Transparent gallate glass-ceramics. Patent # WO 02/090279 Al. 2002.

79. Мазурин О.В. и др. Свойства стекол и стеклообразующих расплавов, часть 1. Изд. Наука, JL, 1977. 240 с.

80. Murthy М.К., Emery К. Properties and structure of glasses in the system M20-Ga203-Ge02 (M=Li, Na, K) // Physics and chemistry of glasses. 1967. V. 8. Nl.P. 26-29.

81. Ceccato R., Maschio R., and Gialanella S., Mariotto G., Montagna M., Rossi F., Ferrari M., Lipinska-Kalita К. E. and Ohki Y. Nucleation of Ga203 nanocrystals in the K20-Ga203-Si02 glass system // Journal of applied physics. 2001. V. 90. N. 5. P. 2522-2527.

82. ГОСТ 3519-91. Материалы оптические. Методы определения двулучепреломления.

83. Андреев Н.С., Порай-Кошиц Е.А. Химически неоднородное строение натриевоборосиликатных стекол // Докл. АН СССР. 1958. Т. 118. № 4. С. 735-737.

84. Porai-Koshits Е.А., Andreev N.S. Low-angle X-ray scattering by glasses // Nature. 1958. V. 182. N. 4631. P. 335-336.

85. Андреев H.C., Мазурин O.B., Порай-Кошиц Е.А. и др. Явления ликвации в стеклах. Л.: Наука, 1974. 220 с.

86. Sigaev V.N., Golubev N.V., Stefanovich S.Yu., Komatsu Т., Benino Y., Pernice P., Aronne A., Fanelli E., Champagnon В., Califano V., Vouagner D., Konstantinova Т.Е., Glazunova V.A. Second-order optical non-linearity initiated in Li20-Nb205-Si02 and Li20-Zn0-Nb205-Si02 glasses by formation of polar and centrosymmetric nanostructures // Journal of Non-Crystalline Solids. 2008. V. 354. P. 873-881.

87. Golubev N.V., Sigaev V.N., Stefanovich S.Yu., Honma Т., Komatsu T. Nanosized structural transformation and nonlinear optical properties of lithium niobium germanate glasses // Journal of Non-Crystalline Solids. 2008. V. 354. P. 1909-1914.

88. Chen Т., Tang К. y-Ga203 quantum dots with visible blue-green light emission property // Applied physics. 2007. V. 90. 053104.

89. S. Geller. Crystal Structure of ^-Ga203 // Journal of Chemical Physics. 1960. V. 33. P. 676.

90. Толчев A.B. Фазовые и структурные превращения оксидных соединений алюминия с различной степенью дисперсности // Вестник Челябинского государственного университета. 2011. № 39 (254). Физика. Вып. 12. С.24-29.

91. Glasser F.P. The System Ga203-Si02 // J. Phys. Chem. 1959. V. 63. N. 12. P. 2085-2086.

92. Kim S.S., Sanders Т.Н. Jr. Thermodynamic Modeling of Phase Diagrams in Binary Alkali Silicate Systems // Journal of the American Ceramic Society. 1991. V. 74. N. 8. P. 1833-1840.

93. Zaitsev A.I., Shelkova N.E., Lyakishev N.P., Mogutnov B.M. Thermodynamic properties and phase equilibria in the Na20-Si02 system // Physical Chemistry Chemical Physics. 1999. V. 1. N. 8. P. 1899-1907.

94. Зайцев А.И., Шелкова H.E., Могутнов Б.М. Термодинамические свойства силикатов системы Na20-Si02 // Неорганические материалы. 2000. Т. 36. № 6. С. 647-662.

95. Moriya Y., Warrington D.H., Douglas R.W. A study of metastable liquid-liquid immiscibility in some binary and ternary alkali silicate glasses // Physics and chemistry of glasses. 1967. V. 8. N. 1. P. 19-25.

96. Лайнер А.И. Производство глинозема, M.: Металлургиздат. 1961. 620 с.

97. Roy R., Hill V.G., Osborn E.F. Polymorphs of Alumina and Gallia // Industrial and engineering chemistry. 1953. V. 45. P. 819-82.

98. Зуева, В. H. Влияние малых добавок переходных элементов на процесс ситаллизации стекла в системе Mg0-Al203-Ti02-Si02: дис.... к.т.н. М., 1969. 227 с.

99. Loshmanov A.A., Sigaev V.N.,. Khodakovskaya R.Ya, Pavlushkin N.M., Yamzin I.I. Small-angle neutron scattering on silica glasses containing titania // Journal of Applied Crystallography. 1974. V. 7. P. 207-210

100. Chiodini N., Meinardi F., Morazzoni F., Padovani J., Paleari A., Scotti R, Spinolo G. Thermally induced segregation of Sn02 nanoclusters in Sn-doped silica glasses from oversaturated Sn-doped silica xerogels // Journal of Materials Chemistry. 2001. V. 11. P. 926-929.

101. Dragic P.D. Observation of NBOHC Excitation in Pulsed Yb-Doped Fiber Amplifiers // IEEE Phoyonics technology letters. V. 20 (21-24). P. 1760-1762

102. Dragic P. D., Carlson C. G. and Croteau A. Characterization of defect luminescence in Yb doped silica fibers: part I NBOHC // Optics Express. 2008. V. 16. P. 4688-4697.

103. Mir L. El, Amlouk A., Barthou C., Alaya S. Luminescence of composites based on oxide aerogels incorporated in silica glass host matrix // Materials Science and Engineering: C. 2008. V. 28. N. 5-6. P. 771-776.

104. Skuja L. The origin of the intrinsic 1.9 eV luminescence band in glassy Si02 // Journal of Non-Crystalline Solids. 1994. V. 179. P. 51-69.

105. Suzuki Т., Skuja L., Kajihara K., Hirano M., Kamiya Т., Hosono H. Electronic Structure of Oxygen Dangling Bond in Glassy Si02: The Role of Hyperconjugation // Physical Review Letters. 2003. V. 90. 186404.

106. Васильцев В.И., Захарко Я.М., Рым Я.И. О природе голубой и зленной полос люминесценции /?-Ga203 // Укр. физ. журн. 1988. Т. 33. № 9. С. 13201324.

107. Yoshioka S., Hayashi Н., Kuwabara A., Oba F., Matsunaga К., Tanaka I. Structures and energetics of Ga203 polymorphs // Journal of Physics: Condensed Matter. 2007. V. 19. 346211 (1 lpp).